CN113826181A - 优化的三位开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开关设备、特别是用于中压和/或高压的开关设备和优化的三位开关,开关设备具有优化的三位开关,其中,三位开关(5)具有主电流路径(10)和与主电流路径(10)平行的旁路电流路径(15)。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关设备、特别是用于中压和/或高压的开关设备以及优化的三位开关,开关设备具有优化的三位开关。
背景技术
负荷分离开关必须能够引导并且断开电网的标称电流,其中,在“断开”开关状态下,必须保持定义的绝缘距离。负荷分离开关同样必须能够引导额定电流以及短期电流,能够接通短路电流,并且能够熄灭开关电弧。负荷分离开关的功率主要由额定电压、额定电流以及(要开关的)标称电流来定义。
例如从DE102005060633A1中已知的,经典的三位开关在SF6环境中使用,并且具有固定触点和移动触点。
然而,如果要减小结构空间,和/或使用不同的绝缘气体,那么经典的结构在绝缘、结构空间、驱动设计、成本位置和其它参数方面具有缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,消除现有技术的缺点,并且为此提供一种具有三位开关的开关设备和三位开关。
上述技术问题通过独立权利要求1和其从属权利要求来解决。
一个实施例涉及一种三位开关、特别是用于中压和/或高压的三位开关,其中,三位开关具有主电流路径和与主电流路径平行的旁路电流路径,其中,旁路电流路径提供具有灭弧触点的灭弧装置,其中至少一个灭弧触点是灭弧移动触点,并且其中,主电流路径具有接触系统,接触系统由移动触点,
-即第一移动触点、第二移动触点,
以及固定触点,
-即第一主电流路径固定触点、第二主电流路径固定触点、旁路电流路径固定触点和接地固定触点构成,
用于实现三位开关的三个位置,其中,移动触点在共同的旋转轴上布置在固定触点之间,移动触点可以通过旋转轴转动,并且以可移动的方式支承至少第二移动触点,使得除了旋转轴的移动之外,还可以通过第一控制装置来控制并且移动第二移动触点的移动,其中,以可移动的方式与第一控制装置连接的第二控制装置被构造为,与第一控制装置一起使第三控制装置移动,其中,第三控制装置与灭弧移动触点连接,使得第三控制装置的移动产生并且控制灭弧移动触点的移动,其中,移动触点被设计为,接触固定触点,并且在不同的固定触点之间建立电流路径。主电流路径中的第一移动触点和第二移动触点的移动的部分解耦,使得在移动触点与固定触点之间始终保持相应地需要的绝缘距离,其中,同时保证结构更加紧凑。
优选第一移动触点与旋转轴或者第一控制装置固定的连接,因此总是与旋转轴或者第一控制装置同步地移动。
进一步优选第二控制装置和第一控制装置一起,使得第三控制装置通过第一控制装置和第二控制装置,围绕旋转轴在不同的转动方向上,在第一移动触点的不同的位置,使灭弧移动触点移动。
还进一步优选具有第一控制型面的第一控制装置和具有第二控制型面的第二控制装置,通过布置在第三控制装置上的第三控制型面,来控制第三控制装置的位置和移动。通过控制型面的啮合,使得能够实现第一移动触点和第二移动触点的复杂的移动流程,而在此不会不必要地提高驱动的复杂性。
优选通过处于第一控制装置中或者上的弯曲轨道中或者沿着弯曲轨道的控制螺栓,来控制或者可以控制第二移动触点的移动。
优选灭弧装置是真空开关管、特别是真空负荷开关管。
还优选涉及用于气体绝缘的开关设备的三位开关,其中,绝缘气体是SF6,包含SF6,或者与SF6不同。换言之,SF6或者具有SF6的气体混合物或者与SF6不同的绝缘气体可以用作或者用作绝缘气体。
特别优选绝缘气体包含或者大部分包含氟酮和/或氟腈和/或氟化合物和/或氮气和二氧化碳,或者至少95%由氮气和二氧化碳形成。
优选灭弧移动触点在灭弧移动触点的螺栓上具有穿刺部,第三控制装置的杠杆插入穿刺部中,并且其中,处于真空开关管的移动的螺栓中的穿刺部的区域中的接触条,被实施为有弹性的预张紧的夹子。接触条将灭弧移动触点的螺栓与旁路电流路径固定触点导电地连接。
特别优选接触条以定义的或者可定义的预张紧力接触螺栓的两个平坦的表面,第三控制装置的杠杆插入螺栓的这两个平坦的表面之间。在此,杠杆位于夹子几何结构内。在操作时,杠杆力总是通过形成电流带或者电流带的一部分的接触条,作用于真空开关管的螺栓上。
还优选在第一主电流路径固定触点和/或第二主电流路径固定触点和/或旁路电流路径固定触点和/或接地固定触点、即所有触点的区域中,布置有控制电极,使得分别与控制电极相关联的触点处的介电强度增大。
进一步优选控制电极由导电材料形成,并且涂覆有绝缘层。这使换向距离的介电强度增大,并且还确保在接通时,不在控制电极中的任何一个上点燃预燃电弧。
还优选第一移动触点被构造为如下第一移动触点,第一移动触点在远离旋转轴的一端被加宽,使得加宽的第一移动触点在第一主电流路径固定触点和旁路电流路径固定触点之间的过渡部中,同时与主电流路径固定触点和旁路电流路径固定触点进行接触、即电接触。
特别优选加宽的第一移动触点至少在远离旋转轴的一端具有一个或多个槽、特别是纵向槽,使得第一移动触点在碰撞或者离开第一主电流路径固定触点和/或第二主电流路径固定触点和/或旁路电流路径固定触点时不太硬,并且在碰撞第一主电流路径固定触点时,防止或者减少第一移动触点的反弹。
另一个实施例涉及一种开关设备、特别是中压或者高压开关设备,其具有根据前述实施方案中的一个的三位开关。
在此,优选开关设备被设计为气体绝缘的开关设备,其中,SF6或者具有SF6的气体混合物或者与SF6不同的绝缘气体可以用作或者用作绝缘气体。
实施例描述了负荷分离开关、特别是无SF6的环境中的负荷分离开关的开关原理,其中,优选使用真空负荷开关管作为灭弧装置。将通过刀片系统(Messersystem)、即主电流路径中的移动触点,在气体空间中建立所需的分离距离。
出于成本原因,可能有利的是,对真空管、也即真空开关管的连续载流能力、导通电阻(Einschaltfestigkeit)和浪涌电流电阻(Stoβstromfestigkeit)没有要求或者提出了很低的要求,也就是说,在一个优选的设计方案中,真空开关管应当仅用于中断电流以及在断开期间熄灭电弧。
这通过将真空管布置在旁路电流路径中来解决。在断开期间,电流通过移动触点从主电流路径转移到旁路电流路径上、即闭合的真空管上。
随后,在运动上与移动触点的位置有关地,开始真空管的断开、即灭弧装置的灭弧触点的断开、由此电流的断开。
在电流断开期间,第一移动触点在与真空管的灭弧移动触点相关联的旁路电流路径固定触点、滑动触点(Schleifkontakt)、例如第一主电流路径固定触点、第二主电流固定路径触点和接地固定触点上移动。
因此,真空管仅在断开的短的时间内负荷电流。通过主电流路径来保证导通电阻以及连续载流能力,如迄今为止已知的,主电流路径通过移动的刀片系统、移动触点和两个固定触点、即第一主电流路径固定触点和第二主电流路径固定触点,被设计为用于母线和电缆出线接头。
在运动上,通过第一控制装置和第二控制装置、例如通过凸轮盘以及第三控制装置、例如杠杆或者设置有杠杆的装置,与开关刀片系统、即移动触点的旋转位置对应地来控制真空管断开。
与执行升降移动的灭弧移动触点连接的真空管的移动的螺栓,优选在通向杠杆的接口上,由具有穿刺部或者缩小部或者缩颈部的单件式的杆构成,杠杆插入穿刺部中。这省去了附加的构件,并且得到成本低廉并且可靠的机械连接。
此外,移动的螺栓通过柔性的电流带与旁路电流路径固定触点电连接。通常将电流带拧到真空管螺栓上。
因为在当前的开关设计中,真空管仅必须在短时间内通过旁路电流路径引导运行电流,因此旁路电流路径对导电性的要求较低。
这使得能够实现电流带与真空管的连接的优选的新的实施变形方案,与轴固定元件、插接连接或者还有9V电池或者ESD螺旋电缆的按钮接头类似,例如通过夹紧作用的夹住或者夹紧。
在一个示例中,位于真空开关管的移动的螺栓中的穿刺部的区域中的电流带,被实施为有弹性的、预张紧的夹子,并且以定义的预张紧力接触螺栓的两个平坦的表面。在此,杠杆位于夹子几何结构内。在操作时,杠杆力总是通过电流带作用于真空管的螺栓上。这在操作期间提高了引导电流的部分相互的压紧力,因此改善了电接触。所描述的这种连接具有快速、简单、但是也没有错误的安装的优点。其将电流带与真空管围绕自己的轴的旋转取向解耦,因此不需要任何附加的措施来防止电流带扭曲。
在三位开关中,需要在相反的开关方向上接通电流。因此,对断开的运动控制不能容易地针对接通移动进行,因为否则将在真空管中产生接通电弧。然而,其不是被设计为用于这种开关情况。因此,在接通方向上,对运动控制修改是有益的。为此,设置有第二控制装置、例如襟翼(Klappe),来作为第一控制装置、即凸轮盘的延长部,其仅在接通时起作用,并且延长凸轮盘。在断开时,根据运动功能,通过杠杆使该襟翼摆动出。这使得能够分别针对断开和接通实现不同的弯曲轨道,因此实现真空管的不同的开关状态。因此,尽管通过旁路电流路径切换回主电流路径,但是还是可以通过真空管的保持断开来排除真空管中的接通电弧。
通过旁路电流路径“切换回(接通)”的可能性有利于使得能够同样在这种开关结构中实现接地的开关位置。
如迄今为止已知的,可以通过进一步切换,在“断开”位置之后达到接地位置。因此得到具有已知的接通/断开/接地三个开关位置的开关。
针对断开描述的从主电流路径到旁路电流路径的电流流动的换向应当不间断地进行。然而,相应的触点、即第一主电流路径固定触点和旁路电流路径固定触点(母线触点和旁路电流路径触点)彼此间需要一定的距离,该距离相对于标称电压以及在断开期间形成的其它过电压是耐压的。在此,布置在触点上的控制电极增大了触点相互间的介电强度。
导电的控制电极附加地涂覆有绝缘层。这增大了换向距离的介电强度,并且还确保在接通时在控制电极中的任何一个上不点燃预燃电弧。
加宽的第一移动触点,即例如加宽的开关刀片,适合用于从第一主电流路径固定触点到旁路电流路径固定触点、即例如从母线触点到固定的旁路触点的不间断的换向,加宽的开关刀片在几何形状上能够同时短暂地接触两个触点。
因为旁路电流路径固定触点仅短暂地引导标称电流,并且被实施为滑动或者摩擦触点,因此应当减小开关刀片在旁路电流路径固定触点上的压紧力,以减小磨损。这可以通过与第一主电流路径固定触点、第二主电流路径固定触点和接地固定触点相比旁路电流路径固定触点的更薄的实施方案,或者通过具有较小的压紧力的单独的接触点来实现。接触同样可以径向地或者从外部到移动触点上进行。
替换地,可以以可移动的方式来实施旁路电流路径固定触点。这具有以下优点,即,可以更窄地实施开关刀片,并且可以更紧凑地实施旁路电流路径固定触点。根据开关装置的整体设计,这可以产生更小的结构方式。在该实施变形方案中,旁路电流路径固定触点在断开期间必须与开关刀片一起移动,直到真空管断开电流为止。必须进行设计,使得旁路触点(包括开关刀片)相对于母线触点之间的距离增加得足够快,以便相对于在断开期间形成的出现的过电压是耐压的。
在双中断分离器中,这种接触延长的原理可以以相同的方式转用于电缆出线触点。
为了在重新接通时防止开关刀片在母线触点、例如第一主电流路径固定触点或者第二主电流路径固定触点上反弹,为了将第一移动触点的两个移动触点接触面机械解耦,沿纵向()、即关于开关刀片的圆周移动径向地,在第一移动触点、例如相应的开关刀片上开了槽。
在碰撞母线触点之前,第一移动触点通过旁路电流路径固定触点经历了预取向。在经过和离开旁路电流路径固定触点期间,第一移动触点的加宽由于纵向开槽而对第一移动触点碰撞/接通第一主电流路径固定触点、即母线触点没有重大的影响。
作用于第一主电流路径固定触点的接触压紧力和碰撞动态表现为自动与旁路电流路径固定触点接触。
开关装置必须实现接通/断开/接地三个开关位置,并且具有动态的中间位置,用于断开电流。同时,与SF6绝缘的开关设备相比,其需要更大的电压间隙。
为了满足对紧凑的结构空间的要求,移动触点被实施为是中心旋转的并且是双中断的。
附加地,移动触点包含关节,以便能够实现弯折,因此能够实现最佳的结构空间分配,但是也能够实现各个移动触点的不同的移动流程。
在此,进行换向的第一移动触点直接连接到旋转轴、即主转子。也称为次级开关刀片的第二移动触点在断开期间应当保持在第二主电流路径固定触点、例如电缆出线触点上,直到电流流动断开。之后才应当耦合第二移动触点,并且第二移动触点跟随旋转轴、即主转子的移动。
通过控制螺栓和至少两个弯曲轨道的相互作用来实现这种控制。弯曲轨道中的一个位于不可移动的构件、例如承载结构、例如中间壁上。第二弯曲轨道位于与主转子固定地连接的第一控制装置上。
两个弯曲轨道分别具有单独的走向,并排布置在平行的平面中,并且在任何时间都形成共同的重叠部,控制螺栓位于该重叠部中。
通过这些构件中的一个的移动,弯曲轨道相对于彼此经历相对移动。通过这种相对移动,与弯曲轨道的设计对应地任意移动共同的重叠部。可以设计弯曲轨道的走向,使得弯曲轨道的共同的重叠部停止、使得自己移动或者准确地与移动的构件一起移动。
控制螺栓始终跟随共同的重叠部,并且可以用于随身携带另一个构件、使另一个构件移动或者停止。这使得构件与主转子能够任意地耦合和解耦。在所示出的应用情况下,控制螺栓使第二移动触点移动。为了补偿控制螺栓和携带的第二移动触点之间的径向移动,在第二移动触点中围绕控制螺栓引入径向布置的长孔。为了避免所涉及的部件的倾斜或者歪斜,凸轮盘控制器相应地被实施为围绕相位中心(Phasenmitte)是镜像对称的或者是双重的。
所描述的开关运动(Schaltkinematik)的优点特别是在于,使用不耐导通的(nicht-einschaltfesten)并且仅被设计为用于断开的成本低廉的真空负荷开关管。对于这种开关管,对导通电阻、浪涌电流条件或者甚至连续载流能力没有要求或者仅提出了很低的要求。电流流动在旁路电流路径中仅局限于电流消失的短的时间段。由此,可以在旁路电流路径中减少铜的使用,这又带来了成本优点。
由于通过旁路电流路径重新接通的可能性,得到了仅在一个开关装置中实现简单的三位开关的决定性的优点。因此也带来了仅在一个驱动器中的更简单的驱动运动的优点。
改变接通与断开之间的运动(kinematik)的第一控制装置、襟翼在第二控制装置、主转子中的布置,能够实现简单并且紧凑的结构方式,以及在移动触点的电势上复位弹簧的无介电干扰的安置。
没有浪涌电流要求的另一个优点是管压紧力非常小。由此,相应的运动明显可以更简单并且成本更低廉。
由于换向到旁路电流路径上,断开电弧仅存在于管内。因此,分离器触点上的磨损明显最小化,因为在断开时不存在由于电弧而烧坏触点。
移动触点、即例如开关刀片结构组件之间的关节,结合第二移动触点的弯曲轨道控制,使得能够根据开关角度实现不同的移动状态,尽管仅存在一个驱动移动。这使得能够实现迄今为止相互矛盾的移动触点的移动状态,由此能够实现最佳的结构空间分布和利用以及双重中断以及分离距离(Trennstrecke)的介电强度的最大化。
附图说明
下面,借助附图来说明实施例。
图1示出了处于“接通”位置的根据本发明的三位开关的示意图;
图2示出了处于从接通到熄灭的换向阶段的根据本发明的三位开关的示意图和相应的等效电路图
图3示出了处于熄灭位置的根据本发明的三位开关的示意图和相应的等效电路图;
图4示出了处于接地位置的根据本发明的三位开关的示意图和相应的等效电路图;
图5示出了处于从断开到接通的中间阶段的根据本发明的三位开关的示意图和相应的等效电路图;
图6示出了如下片段的示意图,该片段具有灭弧移动触点的螺栓与第三控制装置和旁路电流路径固定触点的连接。
具体实施方式
图1在左侧示出了三位开关5的等效电路图,三位开关5具有主电流路径10、旁路电流路径15、第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60、旁路电流路径固定触点70、接地固定触点80和灭弧装置150(这里为真空开关管)。
在图1的右侧示出了处于“接通”位置的根据本发明的三位开关5的示意图。三位开关5具有由灭弧装置150构成的旁路电流路径,具有灭弧触点160、即灭弧固定触点163、灭弧移动触点165、灭弧移动触点165与旁路电流路径固定触点70之间的接触条170和旁路电流路径固定触点70。此外,三位开关5具有第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60和接地固定触点80。借助关节导电连接的第一移动触点20和第二移动触点30居中地位于固定触点50、60、70、80之间。在固定触点50、60、70、80的区域中布置有控制电极180。具有第一控制型面92的第一控制装置90和具有第二控制型面102的第二控制装置100控制具有第三控制型面112的第三控制装置110的位置和移动。第三控制装置与灭弧移动触点连接,因此确定灭弧装置150是断开、闭合、还是处于移动中。第一移动触点20和第二移动触点30围绕旋转轴17可转动、可摆动。第一移动触点20与旋转轴17和/或第一控制装置90固定地连接。第二移动触点30可以与第一控制装置90和旋转轴17一起移动,或者可以相对于第一控制装置90和旋转轴17移动。
在图1中,第一主电流路径固定触点50和第二主电流路径固定触点60通过第一移动触点20和第二移动触点30连接。也就是说,电流可以在主电流路径10上流动。
图2在左侧示出了三位开关5的等效电路图,三位开关5具有主电流路径10、旁路电流路径15、第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60、旁路电流路径固定触点70、接地固定触点80和灭弧装置150(这里为真空开关管)。
在图2的右侧示出了处于“换向阶段”的根据本发明的三位开关5的示意图。三位开关5具有由灭弧装置150构成的旁路电流路径,具有灭弧触点160、即灭弧固定触点163、灭弧移动触点165、灭弧移动触点165与旁路电流路径固定触点70之间的接触条170和旁路电流路径固定触点70。此外,三位开关5具有第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60和接地固定触点80。借助关节导电连接的第一移动触点20和第二移动触点30居中地位于固定触点50、60、70、80之间。在固定触点50、60、70、80的区域中布置有控制电极180。具有第一控制型面92的第一控制装置90和具有第二控制型面102的第二控制装置100控制具有第三控制型面112的第三控制装置110的位置和移动。第三控制装置与灭弧移动触点连接,因此确定灭弧装置150是断开、闭合、还是处于移动中。第一移动触点20和第二移动触点30围绕旋转轴17可转动、可摆动。第一移动触点20与旋转轴17和/或第一控制装置90固定地连接。
第二移动触点30可以与第一控制装置90和旋转轴17一起移动,或者可以相对于第一控制装置90和旋转轴17移动。处于弯曲轨道190中的控制螺栓195控制第二移动触点30的移动。
在图2中,第一主电流路径固定触点50、旁路电流路径固定触点70和第二主电流路径固定触点60通过第一移动触点20和第二移动触点30连接。也就是说,电流可以在主电流路径10和旁路电流路径15上流动。
图3在左侧示出了三位开关5的等效电路图,三位开关5具有主电流路径10、旁路电流路径15、第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60、旁路电流路径固定触点70、接地固定触点80和灭弧装置150(这里为真空开关管)。
在图3的右侧示出了处于“熄灭”位置的根据本发明的三位开关5的示意图。三位开关5具有由灭弧装置150构成的旁路电流路径,具有灭弧触点、即灭弧固定触点163、灭弧移动触点165、灭弧移动触点165与旁路电流路径固定触点70之间的接触条170和旁路电流路径固定触点70。此外,三位开关5具有第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60和接地固定触点80。借助关节导电连接的第一移动触点20和第二移动触点30居中地位于固定触点50、60、70、80之间。在固定触点50、60、70、80的区域中布置有控制电极180。具有第一控制型面92的第一控制装置90和具有第二控制型面102的第二控制装置100控制具有第三控制型面112的第三控制装置110的位置和移动。第三控制装置与灭弧移动触点连接,因此确定灭弧装置150是断开、闭合、还是处于移动中。第一移动触点20和第二移动触点30围绕旋转轴17可转动、可摆动。第一移动触点20与旋转轴17和/或第一控制装置90固定地连接。第二移动触点30可以与第一控制装置90和旋转轴17一起移动,或者可以相对于第一控制装置90和旋转轴17移动。
在图3中,旁路电流路径固定触点和第二主电流路径固定触点60通过第一移动触点20和第二移动触点30连接。灭弧装置熄灭灭弧固定触点163与灭弧移动触点165之间的电弧164。
图4在左侧示出了三位开关5的等效电路图,三位开关5具有主电流路径10、旁路电流路径15、第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60、旁路电流路径固定触点70、接地固定触点80和灭弧装置150(这里为真空开关管)。
在图4的右侧示出了处于“接地”位置的根据本发明的三位开关5的示意图。三位开关5具有由灭弧装置150构成的旁路电流路径,具有灭弧触点160、即灭弧固定触点163、灭弧移动触点165、灭弧移动触点165与旁路电流路径固定触点70之间的接触条170和旁路电流路径固定触点70。此外,三位开关5具有第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60和接地固定触点80。借助关节导电连接的第一移动触点20和第二移动触点30居中地位于固定触点50、60、70、80之间。在固定触点50、60、70、80的区域中布置有控制电极180。具有第一控制型面92的第一控制装置90和具有第二控制型面102的第二控制装置100控制具有第三控制型面112的第三控制装置110的位置和移动。第三控制装置110与灭弧移动触点165连接,因此确定灭弧装置150是断开、闭合、还是处于移动中。第一移动触点20和第二移动触点30围绕旋转轴17可转动、可摆动。第一移动触点20与旋转轴17和/或第一控制装置90固定地连接。第二移动触点30可以与第一控制装置90和旋转轴17一起移动,或者可以相对于第一控制装置90和旋转轴17移动。
在图4中,接地固定触点80和第二主电流路径固定触点60通过第一移动触点20和第二移动触点30连接。
图5在左侧示出了三位开关5的等效电路图,三位开关5具有主电流路径10、旁路电流路径15、第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60、旁路电流路径固定触点70、接地固定触点80和灭弧装置150(这里为真空开关管)。
在图5的右侧示出了从断开到接通的中间阶段的根据本发明的三位开关5的示意图。
三位开关5具有由灭弧装置150构成的旁路电流路径,具有灭弧触点160、即灭弧固定触点163、灭弧移动触点165、灭弧移动触点165与旁路电流路径固定触点70之间的接触条170和旁路电流路径固定触点70。此外,三位开关5具有第一主电流路径固定触点50、第二主电流路径固定触点60和接地固定触点80。借助关节导电连接的第一移动触点20和第二移动触点30居中地位于固定触点50、60、70、80之间。在固定触点50、60、70、80的区域中布置有控制电极180。具有第一控制型面92的第一控制装置90和具有第二控制型面102的第二控制装置100控制具有第三控制型面112的第三控制装置110的位置和移动。第三控制装置与灭弧移动触点连接,因此确定灭弧装置150是断开、闭合、还是处于移动中。第一移动触点20和第二移动触点30围绕旋转轴17可转动、可摆动。第一移动触点20与旋转轴17和/或第一控制装置90固定地连接。第二移动触点30可以与第一控制装置90和旋转轴17一起移动,或者可以相对于第一控制装置90和旋转轴17移动。
在图5中,第一主电流路径固定触点50和第二主电流路径固定触点60通过第一移动触点20和第二移动触点30连接。也就是说,电流可以在主电流路径10上流动。
在图5中,旁路电流路径固定触点70和第二主电流路径固定触点60通过第一移动触点20和第二移动触点30连接,在第一移动触点20与第一主电流路径固定触点50之间,点火了电弧164。灭弧装置150是断开的,从而灭弧装置150没有负荷接通电流。也就是说,电流可以开始在主电流路径10上流动。
图6示出了如下片段的示意图,该片段具有灭弧移动触点165的螺栓166利用接触条170与第三控制装置110和旁路电流路径固定触点70的连接。这里,接触条170一方面用于灭弧移动触点165与旁路电流路径固定触点70的导电连接,另一方面用于通过针对灭弧装置150预张紧来产生接触力169。穿刺部167使得第三控制装置与螺栓166以及接触条170与螺栓166能够简单地机械耦合。此外,预张紧的接触条170使得能够在第三控制元件110与螺栓166之间产生足够的间隙168,用于灭弧装置150的正常闭合。
附图标记列表
5 三位开关;
10 主电流路径;
15 旁路电流路径;
17 旋转轴;
20 第一移动触点;
30 第二移动触点;
50 第一主电流路径固定触点;
60 第二主电流路径固定触点;
70 旁路电流路径固定触点;
80 接地固定触点;
90 第一控制装置;
92 第一控制装置90的第一控制型面;
100 第二控制装置;
102 第二控制装置100的第二控制型面;
110 第三控制装置;
112 第三控制装置110的第三控制型面;
150 灭弧装置;
160 灭弧触点;
163 灭弧固定触点;
164 电弧;
165 灭弧移动触点;
166 灭弧移动触点的螺栓;
167 穿刺部、到螺栓166中的缩颈部;
168 第三控制元件110与螺栓166之间的间隙;
169 接触力;
170 灭弧移动触点165与旁路电流路径固定触点70之间的接触条;
180 控制电极;
190 弯曲轨道;
195 控制螺栓;
200 承载结构。
Claims (15)
1.一种三位开关(5)、特别是用于中压和/或高压的三位开关(5),其中,三位开关(5)具有主电流路径(10)和与主电流路径(10)平行的旁路电流路径(15),
其特征在于,
旁路电流路径(15)提供具有灭弧触点(160)的灭弧装置(150),其中至少一个灭弧触点(160)是灭弧移动触点(165),并且其中,主电流路径(15)具有接触系统,接触系统由移动触点,
-即第一移动触点(20)、第二移动触点(30),
以及固定触点,
-即第一主电流路径固定触点(50)、第二主电流路径固定触点(60)、旁路电流路径固定触点(70)和接地固定触点(80)构成,
其中,移动触点在共同的旋转轴(17)上布置在固定触点之间,移动触点(20、30)能够通过旋转轴(17)转动,并且以能够移动的方式支承至少第二移动触点(30),使得除了旋转轴(17)的移动之外,通过第一控制装置(90)还能够控制并且能够移动第二移动触点(30)的移动,其中,以能够移动的方式与第一控制装置(90)连接的第二控制装置(100)被构造为,与第一控制装置(90)一起使第三控制装置(110)移动,其中,第三控制装置(110)与灭弧移动触点(165)连接,使得第三控制装置(110)的移动产生并且控制灭弧移动触点(165)的移动,其中,移动触点被设计为,接触固定触点,并且在不同的固定触点之间建立电流路径。
2.根据权利要求1所述的三位开关(5),
其特征在于,
第一移动触点(20)与旋转轴(17)和/或第一控制装置(90)固定地连接,因此总是与旋转轴(17)和/或第一控制装置(90)同步地移动。
3.根据权利要求1或2所述的三位开关(5),
其特征在于,
第二控制装置(100)和第一控制装置(90)一起,使得第三控制装置(110)通过第一控制装置(90)和第二控制装置(100),围绕旋转轴(17)在不同的转动方向上,在第一移动触点(20)的不同的位置,使灭弧移动触点(165)移动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5),
其特征在于,
具有第一控制型面(92)的第一控制装置(90)和具有第二控制型面(102)的第二控制装置(100),通过布置在第三控制装置(110)上的第三控制型面(112),来控制第三控制装置(110)的位置和移动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5),
其特征在于,
通过处于弯曲轨道(190)中或者沿着弯曲轨道(190)的控制螺栓(195),来控制或者能够控制第二移动触点(30)的移动,弯曲轨道(190)在第一控制装置(90)中或者上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5),
其特征在于,
灭弧装置(150)是真空开关管。
7.根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5),
其特征在于,
三位开关(5)被设计为用于气体绝缘的开关设备,其中,SF6或者具有SF6的气体混合物或者与SF6不同的绝缘气体能够用作绝缘气体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5),
其特征在于,
灭弧移动触点(165)在灭弧移动触点(165)的螺栓(166)上具有穿刺部(167),第三控制装置(110)的杠杆插入所述穿刺部中,并且其中,处于真空开关管的移动的螺栓(166)中的穿刺部(167)的区域中的接触条(170)被实施为有弹性的预张紧的夹子。
9.根据权利要求8所述的三位开关(5),
其特征在于,
接触条(170)以定义的预张紧力接触螺栓(166)的两个平坦的表面,第三控制装置(110)的杠杆插入螺栓(166)的所述两个平坦的表面之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5),
其特征在于,
在第一主电流路径固定触点(50)和/或第二主电流路径固定触点(60)和/或旁路电流路径固定触点(70)和/或接地固定触点(80)、即所有触点(50、60、70、80)的区域中,布置有控制电极(180),使得分别与控制电极(180)相关联的触点(50、60、70、80)处的介电强度增大。
11.根据权利要求10所述的三位开关(5),
其特征在于,
控制电极(180)由导电材料形成,并且涂覆有绝缘层。
12.根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5),
其特征在于,
第一移动触点(20)被构造为如下第一移动触点(20),第一移动触点(20)在远离旋转轴(17)的一端被加宽,使得加宽的第一移动触点(20)在第一主电流路径固定触点(50)和旁路电流路径固定触点(70)之间的过渡部中,同时与主电流路径固定触点(50)和旁路电流路径固定触点(70)进行接触、即电接触。
13.根据权利要求12所述的三位开关(5),
其特征在于,
加宽的第一移动触点(20)至少在远离旋转轴(17)的一端具有一个或多个槽、特别是纵向槽,使得第一移动触点(20)在碰撞或者离开第一主电流路径固定触点(50)和/或第二主电流路径固定触点(60)和/或旁路电流路径固定触点(70)时不太硬,并且在碰撞第一主电流路径固定触点(50)时,防止或者减少第一移动触点(20)的反弹。
14.一种开关设备,
其特征在于,
所述开关设备具有一个或多个根据前述权利要求中任一项所述的三位开关(5)。
15.根据权利要求14所述的开关设备,
其特征在于,
所述开关设备被设计为气体绝缘的开关设备,其中,SF6或者具有SF6的气体混合物或者与SF6不同的绝缘气体能够用作或者用作绝缘气体。
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---|---|---|---|---|
EP4053871A1 (en) * | 2021-03-03 | 2022-09-07 | ABB Schweiz AG | A medium voltage switching apparatus |
EP4276874A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-15 | ABB Schweiz AG | A medium voltage switching apparatus |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN87106466A (zh) * | 1986-09-29 | 1988-04-13 | 三菱电机株式会社 | 气体绝缘开闭装置 |
FR2719154A1 (fr) * | 1994-04-25 | 1995-10-27 | Merlin Gerin | Interrupteur électrique moyenne tension. |
EP0693763A1 (fr) * | 1994-07-20 | 1996-01-24 | Schneider Electric Sa | Interrupteurs électriques moyenne tension |
US6400244B1 (en) * | 1999-04-26 | 2002-06-04 | Alstom | Control apparatus for electrical switchgear |
CN101331572A (zh) * | 2005-12-13 | 2008-12-24 | 西门子公司 | 密封式开关设备的负荷隔离开关和负荷隔离开关的恒磁系统 |
CN101461020A (zh) * | 2006-06-06 | 2009-06-17 | 西门子公司 | 中压开关设备的多相配电板 |
CN103123873A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-29 | 合保电气(芜湖)有限公司 | 旁路隔离开关 |
DE102012200962A1 (de) * | 2012-01-24 | 2013-07-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltgerät, insbesondere Lasttrennschalter, für Mittelspannungs-Schaltanlagen |
CN103959417A (zh) * | 2011-12-02 | 2014-07-30 | 西门子公司 | 开关装置 |
WO2014154286A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Abb Technology Ltd | A knife switch, a switching device comprising a knife switch and a switchgear |
CN203895828U (zh) * | 2014-04-28 | 2014-10-22 | 浙宝电气(杭州)集团有限公司 | 一种环网开关设备 |
CN204011215U (zh) * | 2014-06-25 | 2014-12-10 | 江苏华唐电器有限公司 | 用于单相空气旁路开关的导电主回路结构 |
CN104335312A (zh) * | 2012-06-25 | 2015-02-04 | 西门子公司 | 用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关 |
DE102013217834A1 (de) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | Siemens Aktiengesellschaft | SF6-freies Schaltgerät |
CN204360991U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-05-27 | 珠海康晋电气有限公司 | 带接地关合能力的固体绝缘三工位隔离开关 |
US20170236657A1 (en) * | 2014-07-01 | 2017-08-17 | Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. | Disconnecting switch and earthing switch for gas insulated switchgear |
US20170287661A1 (en) * | 2014-11-12 | 2017-10-05 | Shenyang Huade High Technology Electric Co., Ltd. | Three-position vacuum switch for realizing external grounding of load side by using bridge switch |
CN107946129A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 广州白云电器设备股份有限公司 | 一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构 |
-
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Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN87106466A (zh) * | 1986-09-29 | 1988-04-13 | 三菱电机株式会社 | 气体绝缘开闭装置 |
FR2719154A1 (fr) * | 1994-04-25 | 1995-10-27 | Merlin Gerin | Interrupteur électrique moyenne tension. |
EP0693763A1 (fr) * | 1994-07-20 | 1996-01-24 | Schneider Electric Sa | Interrupteurs électriques moyenne tension |
US6400244B1 (en) * | 1999-04-26 | 2002-06-04 | Alstom | Control apparatus for electrical switchgear |
CN101331572A (zh) * | 2005-12-13 | 2008-12-24 | 西门子公司 | 密封式开关设备的负荷隔离开关和负荷隔离开关的恒磁系统 |
CN101461020A (zh) * | 2006-06-06 | 2009-06-17 | 西门子公司 | 中压开关设备的多相配电板 |
CN103959417A (zh) * | 2011-12-02 | 2014-07-30 | 西门子公司 | 开关装置 |
DE102012200962A1 (de) * | 2012-01-24 | 2013-07-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltgerät, insbesondere Lasttrennschalter, für Mittelspannungs-Schaltanlagen |
CN104335312A (zh) * | 2012-06-25 | 2015-02-04 | 西门子公司 | 用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关 |
CN103123873A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-29 | 合保电气(芜湖)有限公司 | 旁路隔离开关 |
WO2014154286A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Abb Technology Ltd | A knife switch, a switching device comprising a knife switch and a switchgear |
DE102013217834A1 (de) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | Siemens Aktiengesellschaft | SF6-freies Schaltgerät |
CN203895828U (zh) * | 2014-04-28 | 2014-10-22 | 浙宝电气(杭州)集团有限公司 | 一种环网开关设备 |
CN204011215U (zh) * | 2014-06-25 | 2014-12-10 | 江苏华唐电器有限公司 | 用于单相空气旁路开关的导电主回路结构 |
US20170236657A1 (en) * | 2014-07-01 | 2017-08-17 | Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. | Disconnecting switch and earthing switch for gas insulated switchgear |
US20170287661A1 (en) * | 2014-11-12 | 2017-10-05 | Shenyang Huade High Technology Electric Co., Ltd. | Three-position vacuum switch for realizing external grounding of load side by using bridge switch |
CN204360991U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-05-27 | 珠海康晋电气有限公司 | 带接地关合能力的固体绝缘三工位隔离开关 |
CN107946129A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 广州白云电器设备股份有限公司 | 一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构 |
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Publication number | Publication date |
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